从大学讲师到首席院士 第765章

作者:不吃小南瓜

  这绝对会是相当受欢迎的人工珠宝,它拥有非常美丽的外形,比金刚石还要高的硬度,就是强化版的钻石。

  钻石,也不都是天然的。

  种花家就是‘人工钻石’的生产商,但生产出来的人工金刚石,大多也是用于工业,还有一些则会打磨成钻石,绝大部分也都是一些小钻,想制造大克拉的钻石是很不容易的事情,成本也是非常高的。

  现在小一些的碳硅晶石,都有几克拉大小,绝对会成为非常受欢迎的珠宝。

  若是大量的放到市场上,足以挤占所有的钻石市场。

  这些都是未来的事情。

  现在来说王浩更关心的是研究,他希望能知道碳硅晶石的结构,以及具体是怎么形成的。

  底层的原理才是最重要的。

  想要了解底层的原理,就必须对于碳硅晶石做进一步的检测。

  他马上交代让人把一部分碳硅晶石送到材料检测中心,让汪辉实验室做更深入的检测实验。

  ……

  汪辉实验室。

  所有的研究员都被刚运送过来的材料惊住了。

  上一次他们分析研究黑灰材料,找出了很特殊的碳硅晶石,放大以后就感觉美轮美奂,而且还发现碳硅晶石拥有很特殊的物理化学性态。

  汪辉申请了新的材料,他们都觉得会运送更多的黑灰过来。

  结果……

  大块的超级钻石?

  所有人都围了过去,仔细看着地上放置的透明晶石。

  透明晶石是一整块,大概有半立方米大小,边缘有机器切割的痕迹,而表层也能看到,有几块很大的‘钻石’被切开了。

  好多人都感觉很心痛。

  他们朝透明晶石内部看过去,就发现里面还有很多‘大钻石’,一时间都不知道该说什么了。

  他们心里都产生同样的想法,“这种东西用来做实验太浪费了吧?”

  “看看里面的大钻石,去做化学实验?物理实验?”

  “下不去手啊。”

  “实验简直太奢侈了。”

  “虽然不是钻石,是碳硅晶体,但我感觉,这些东西放出去,会让全世界震惊吧?”

  “碳硅晶体比金刚石硬度更高,化学物理性质更加稳定,还更漂亮……简直就是最适合的珠宝!”

  “虽然不是钻石,但放出去根本分辨不出来。”

  “看里面还有好几颗超大的,直径由4厘米以上吧?”

  好多人都有种把里面的‘大钻石’据为己有的冲动,只可惜送来材料的军方会监督材料的使用,他们在分离透明晶石的过程中就把几块‘大钻石’取走了。

  即便如此,还有很多小一些的‘钻石’晶体。

  汪辉倒是保持了心态,给其他人一顿教育,“不要总是看了,这不是钻石,就是实验材料。”

  “我们是要做检测的。”

  “你们看这一大块儿材料,就知道制造很容易,它确实很像钻石,但我们做实验的材料,有些可不比钻石便宜。”

  这倒是真的。

  当牵扯到一阶元素的时候,尤其是湮灭力场强度需求高,提炼很困难的一阶元素,价值只会比钻石更高。

  其他人也稳定了心态,开始认真进入到工作状态。

  碳硅晶石的外观给人以很大的震撼,但对于研究员们来说,更加震撼的是其表现出的物理化学性质。

  物理性质来说,首先就是超高的硬度,有如此多的材料,他们很快完成了硬度检测,确定维氏硬度达到了147GPa以上。

  这个数据是金刚石的1.5倍左右。

  同时,碳硅晶石还具有很强的韧性,打磨都是不容易的。

  他们还发现碳硅晶石的熔点很高。

  ‘熔点’,说的是真空环境下让晶石进行融化。

  如果是常规环境下,当达到一定温度的时候,碳硅晶石就会燃烧。

  这个温度数值是‘3260摄氏度’,液氧的环境下,燃烧会更容易一些,温度需求则是2730摄氏度。

  实验室还对碳硅晶石进行了化学性质检测。

  化学性质,也就是让碳硅晶石发生化学反应,燃烧也是一种化学反应。

  其他还包括‘氧化’。

  碳硅晶石和金刚石的特性很相似,都拥有非常稳定的化学性质。

  实验室采用了和金刚石氧化同样的手段,也就是在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中,或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时,晶石表面会产生氧化反应。

  但是,碳硅晶石的氧化更不容易,需要的温度达到1900摄氏度。

  K2Cr2O7和H2SO4的混合物都已经气化,高密度气化环境下,才发现碳硅晶石产生了微弱的氧化现象。

  在出现氧化现象以后,碳硅晶石的表面变成了灰黑色。

  等完成了一系列的物理化学性质测定以后,汪辉和周青就主导实验室,一起完成‘熔点’的测定工作。

  碳硅晶石的熔点测定是非常困难的,主要就是因为测定熔点需要真空环境,而且需要的温度非常高。

  之前他们加热到了3800摄氏度,也没有能让碳硅晶石融化。

  他们重新设计了实验,把温度提升到了4600摄氏度,才终于发现碳硅晶石融化了。

  碳硅晶石融化后也和金刚石很类似,变成了一堆黑色块状混杂物,再没有了原来的透明和美丽。

第六百二十九章 内层电子共价构造,材料科学新方向!

  有了足够多的材料以后,碳硅晶石的测定工作进展非常迅速,只花费了三天时间左右,汪辉实验室就出台了一份非常详细的测定报告。

  实验室后续还会继续进行测定,但都是一些需要长时间跟踪性的研究。

  现在的报告已经非常细致了。

  超s波研究基地很快就拿到了报告,王浩也召集了很多人一起讨论起来。

  碳硅晶石的详细检测报告很不一般,和上一次的报告类似,体现出的是物理性质,化学性质的异常。

  “物理性质的异常主要体现在特殊的高熔点,高韧性,高硬度。”

  “这些数据已经超出了常规的结构逻辑。”

  从原子结构上来分析,碳化硅的原子排序再稳定,表现出来的物理特性也不可能超过金刚石。

  金刚石的碳原子共价组成已经极其完美。

  碳原子拥有四个共价键。

  金刚石的原子结构中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体,每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。

  如果再想更进一步,就只能制造类似石墨烯的物质,就不是单纯键位组成能够衡量的了。

  碳、硅两种元素组成的碳化硅,原子结构相对也是稳定的,但硅原子平均只有两个共价键,所形成的碳化硅原子结构上,显然无法和金刚石相比。

  正因为如此,金刚石的莫氏硬度是10,碳化硅则为9到9.5。

  碳硅晶石的硬度是金刚石的1.5倍,已经无法在原子排序结构、分子组成的层面进行解释了。

  “化学性质也表现出异常,体现在超出能量逻辑的化学反应需求以及能量释放上。”

  “比如,燃烧。”

  “碳化硅燃烧会释放超出规格的能量强度,比常规碳化硅燃烧高出25到27倍。”

  “这显然是不正常的。”

  简单的来说,就是燃烧过程中释放出超出规格的热量。

  碳硅晶石的燃烧,就是单质碳和单质硅与氧气的反应,主要生成二氧化碳和二氧化硅,反应不充分也会生成一氧化碳、三氧化二硅等物质。

  燃烧是固定的化学反应,有着固定的化学方程式,也能通过整体的能量损耗,来计算出最终生成的热量。

  现在出现了高出20多倍的能量释放,过程中还形成了爆发式的火焰、高温,显然已经远远超出了常规范畴。

  “为什么会出现这样的情况呢?”

  在讨论会议上,王浩说明了碳硅晶石的测定报告,也向所有人做出了提问。

  参会的人员包括理论组的人,也找了几个物理、化学领域的学者,还有研究组的几个组长以及负责人,后者也就只是参个会,旁听一下内容,就很难给出专业意见了。

  杨志芬、卢震,都是非常优秀的分子化学、原子物理领域专家。

  好多人也都看向了他们。

  在分子化学、原子物理领域,杨志芬、卢震是在场最顶级的专家,他们能在专业领域提出非常重要的意见。

  不过现在的情况是,检测报告的内容已经超出了常规范畴。

  杨志芬、卢震都拧着眉头,完全不能理解为什么会出现这样的情况。

  王浩也期待的看着两人,同时也期待的看向其他人,他召开针对性的讨论会议,目的就是分析具体发生了什么。

  或许对其他人来说,想要得知底层的原因,还需要一系列的实验测定结果,才能走进一步的分析推导。

  王浩则只需要一个想法,一个正确的想法。

  当很多人陷入思考的时候,王浩则是悠闲的把玩着手里的‘大钻石’。

  在制造好的碳硅晶石中,有很多形成正多面体结构的‘大钻石’,其中最大的直径甚至接近9厘米。

  王浩手里的这颗并不是最大的,却是其中最漂亮的,里面似乎掺杂了其他元素,使得其在光线照射下会发出各色光芒。

  他把钻石放在眼前仔细看着,不由感慨,“确实很漂亮,很适合作为珠宝……”

  “送给映雪吧!”

  王浩已经做出了公饱私囊的决定,而其他人则在思考着碳硅晶石物理化学性质异常的原因。

  他们很快就抓住了重点——原子组成!

  任何物质的物理化学性质分析,最终都要归在原子、分子组成上,而碳硅晶石的物理化学性质,超标到已经无法用‘分子键’来解释,就只能归结为原子组成的异常。

  “不管怎么构造,分子键都不可能有这么稳定的结构,也不可能出现如此超标的化学性质。”

  “只可能是原子组成的异常,或者可以理解为原子发生了某种变化。”

  王浩认可了这个结论。

  讨论会顺着方向继续进行研究,理论组则考虑原子的电子层剥离后,会发生什么样的变化。

  “可以排除升阶现象。”

  海伦说明了自己的看法,“无论是碳原子还是硅原子都没有发生升阶,同时,原子核也没有发生变化。”

  “我们在研究元素升阶时,已经发现磁化后回归常规环境的原子,也会回归到原来的状态。”

  当海伦说完自己的意见以后,其他人也跟着讨论起来,但无论从哪个角度去研究,他们都没有得出结论。

  这是因为常规的物理化学内容,已经无法解释如此超标的异常了。

  丁志强小声对陈蒙檬说道,“也可能是发生了某种常规不可能存在的变化。”

  “以常规物理化学知识,去讨论没有发现过的现象,也不可能有结果。”

  陈蒙檬深有同感的点头,随后眼前一亮,说道,“会不会是这样?比如说,碳原子和硅原子组合在了一起?”

  “或者,碳原子的原子核和硅原子的原子核,组合在了一起。”

  “他们不是在外层形成的共价键,而是内部……”

  丁志强顺着思考,满是疑惑问道,“怎么组合的?两个原子核……”

  他想不出来。

  这时候,王浩忽然眼前一亮,脑子里出现了正确反馈,顿时说道,“有没有一种可能,碳、硅元素并不是以共价键结合在一起的?或者说不是以外层电子作用、分子键结合在一起的?”